摘要
雅鲁藏布江是西藏最大的河流,也是世界上海拔最高的大河之一,平均海拔在4000m以上。雅鲁藏布江全长2229km,流域面积达239,228 km2,在我国各大河流中其长度、流量分别居第五、第三位。该地区环境脆弱而敏感,一直是研究全球变化、生物多样性和生态保护的热点地区。雅鲁藏布江中游鱼类组成简单,共有14种,分属2目3科6属。然而近年来随着人类活动加剧、水产养殖的发展以及宗教放生习俗等原因,有越来越多的外来鱼类引入该地区,使得雅鲁藏布江的鱼类组成发生了很大变化。 本实验室于本世纪初对雅鲁藏布江的鱼类进行过多次调查,并着重对外来鲫的生活史对策进行了研究。本研究着重对该地区土著鱼类、成功建群的外来鱼类和未建群外来鱼类的形态学、食性、行为和生活史等生物特征进行了分析,并结合“空余生态位假说”、“资源波动假说”、“多样性阻抗假说”和“生态系统干扰假说”来分析雅鲁藏布江中由外来鱼类的入侵机制,并利用判别分析(Discriminant Analysis)建立的预测模型,预测可能引入雅鲁藏布江中游地区外来鱼类的入侵风险。最后利用Maxent预测鲫和麦穗鱼的适生区范。为相关管部门的检疫管理和外来鱼类的监测和入侵风险评估提供科学依据。 主要结果如下: 1.外来鱼类名录。通过2011年对雅鲁藏布江中游再一次的调查,揭示目前雅鲁藏布江中游地区的外来鱼类共计13种,分别是:棒花鱼、麦穗鱼、鲫、鲤、鳙、草鱼、泥鳅、黄鳝、青鳉、乌鳢、尼罗罗非鱼、黄黝鱼、鲇。其中,鲫、鲤、麦穗鱼、泥鳅和黄黝鱼在雅鲁藏布江中游地区有较广泛的分布,而鲇、乌鳢和尼罗罗非鱼仅见于拉萨市附近。 2.外来鱼类与土著鱼类的生境偏好。雅鲁藏布江中游外来鱼类和土著鱼类生活的生境类型不同,外来鱼类更偏好池塘、水荡和河汊等缓流及静水水体,而土著鱼类则更偏好于水流速度较快的河段。 3.成功建群鱼类、未建群外来鱼类和土著鱼类间生物特征差异。运用统计学方法比较了土著鱼类、成功建群鱼类和未建群鱼类23种生物学特征的结果表明,与成功建群种相比土著种的性成熟年龄较晚、卵径较大、产卵温度较低、孵化时间较长而且初孵体长较长;与未建群种相比土著种的最大体长较小、性成熟年龄较晚、性成熟体长较小、产卵温度较低、亲体照料投入较少、孵化时间较长;与未建群种相比成功建群种的最大体长较小并且性成熟体长较小。 4.成功建群鱼类与未建群鱼类的生态位差异。通过主坐标分析(PrincipalCoordinate Analysis)分析成功建群鱼类和未建群鱼类生态位的结果表明,成功建群鱼类与未建群鱼类的生态位相互分离。 5.成功建群鱼类、未建群鱼类和土著鱼类的生活史对策差异。采用W—R生活史对策模型(Winemiller& Rose),揭示雅鲁藏布江中游土成功建群鱼类、土著鱼类和未建群鱼类在W-R模型呈现出一种从机会对策向周期性对策与平衡对策之间的逐级过渡的分布情况。 6.雅鲁藏布江外来鱼类入侵的机制。结合4种假说解释雅鲁藏布江中游外来鱼类入侵机制:雅鲁藏布江中游鱼类多样性较低,土著鱼类群落功能不够完善。旱季、雨季交替的环境干扰产生了池塘、水荡等静水水体,但是缺少可以有效利用这些周期性静水水体的鱼类,为外来鱼类入侵提供波动资源的有利条件。该地区生态系统中存在空余生态位,这些生态位可以被外来鱼类所占据。例如,青鳉、黄黝鱼、棒花鱼、麦穗鱼、泥鳅和鲫这些偏机会对策的鱼类,可以适应变动的环境,有效利用土著鱼类所不能利用的资源,占据空余的生态位,从而成功入侵。尼罗罗非鱼虽然也具备机会对策的特征,但是它属于暖水性鱼类,不能在低于5℃的水体越冬,所以不能在该地区形成入侵。乌鳢、鳙、草鱼和黄鳝,它们不能占据这些空余的生态位,因此不能在雅鲁藏布江中游建群。此外,业捕捞导致了土著鱼类资源量下降,降低了土著鱼类对外来鱼类的入侵抵抗,为鲤、鲇等外来鱼类在的干流中生存提供有利条件。 7.未来可能入侵雅鲁藏布江的鱼类预测。利用判别分析(discriminantanalysis)建立模型预测27种可能引入雅鲁藏布江中游地区鱼类的入侵风险。结果表明15种鱼类入侵风险较高;12种鱼类入侵风险较低。建议相关部门加强雅鲁藏布江的监管和检疫,重点防止太湖新银鱼、波氏吻鰕虎鱼、子陵吻鰕虎鱼、黄颡鱼、光泽黄颡鱼和葛氏鲈塘鳢的入侵。 8.鲫和麦穗鱼未来在雅鲁藏布江的扩散与分布预测。利用Maxent预测了麦穗鱼和鲫在全球的适生区分布,揭示了麦穗鱼和鲫在全球范围有着非常广阔的适生区域,未来它们将对全球水生生态系统造成更严重的危害。它们未来在雅鲁藏布江地区主要是向日喀则以下的流域扩散,而日喀则以上的雅鲁藏布江中上游流域则不适合麦穗鱼和鲫的生存。